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工程测试

1. 基础部分

   1. 模拟信号：随时间连续变化的物理量

   2. 数字信号：离散型

   3. 量纲：L、M、T、θ、I、N、J

   4. 测量：以确定被测对象的量值为目的而进行的实验过程

   5. 计量：研究测量、保证测量统一和准确的科学

   6. 测试：具有试验性质的测量，或测量和试验的综合

   7. 测量方法

      1. 直接测量

      2. 间接测量

      3. 组合测量

   8. 测量误差

      1. 定义：测量误差 = 测量结果 - 真值

      2. 分类

         1. 系统误差

         2. 随机误差

         3. 粗大误差：注意正确处理粗大误差

      3. 表示方法

         1. 绝对误差

         2. 相对误差：=误差 ÷ 真值

         3. 可近似为：相对误差 ≈ 误差 ÷ 测量结果

            1. 多数情况下：相对误差常用%、‰或百万分数

         4. 引用误差 = 测量误差 ÷ 引用值（最大量程）

2. 信号及其描述

   1. 信号的分类

      1. A类

         1. 确定信号

            1. 周期信号：可以用函数表示的信号

               1. 公共周期就是各分量周期的最小公倍数

            2. 非周期信号

               1. 准周期信号：由两种或两种以上的周期信号合成的，但无法找到公共周期

                  1. 也就是有无理数

               2. 瞬变信号

         2. 随机信号

            1. 不能准确预测其未来瞬时值

            2. 可以用概率统计的方法来估计、

            3. 描述的是随机过程

      2. B类

         1. 连续信号

         2. 离散信号

      3. C类

         1. 能量信号

         2. 功率信号

   2. 周期信号的特点

      1. 周期信号的频谱是离散的

      2. 每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是诸分量频率的公约数

      3. 谱线高表示谐波的幅值或相位角，幅值总的趋势是随波次数的增高面减小

      1. 重点，一定要记住

   3. 傅里叶级数

      1. 掌握窗函数的展开式

   4. 傅里叶变换

      1. 主要性质

         1. 奇偶虚实性

         2. 对称性

         3. 时间尺度改变特性

         4. 时移和频移特性

         5. 卷积特性

   5. 周期信号的强度表示

      1. 均值

      2. 绝对均值

      3. 均方根值

      4. 平均功率（均方值）

      1. 掌握它的计算公式

3. 测试装置的基本特性

   1. 只从线性系统的角度研究测量系统最基本的动态特性

   2. 静态特性

      1. 定义：通过某种意义的静态标定过程确定的。一一对应。

      2. 特性

         1. 线性度：输入、输出的理想比例关系

            1. 线性误差 = 最大线性误差 ÷ (输出最大值 - 输入最小值）× 100%

         2. 灵敏度

         3. 回程误差

         4. 分辨力

         5. 零点漂移和灵敏度漂移、温度漂移

   3. 动态特性

      1. 传递函数：H(s)

         1. H(s)与输入函数及系统的初始状态无关，只表示传输特性

         2. H(s)是物理系统的微分方程

         3. H(s)的分母取决于系统的结构

      2. 一阶系统

      3. 二阶系统

      4. 不失真测量的条件

         1. 一阶系统：时间常数τ越小，则装置响应越快，不失真条件的频带也越宽。越小越好。

         2. 二阶系统：ξ=0.6 ~ 0.8时，则有较合适的综合特性

4. 传感器

   1. 定义：直接用于被测量，并按一定方式将其换成同种或别种量值的输出元件

   2. 分类

      1. 物性型

      2. 结构型

      3. 能量转换型（无源）

      4. 能量控制型（有源）

   3. 电阻传感器

      1. 变阻式

      2. 电阻应变片

         1. 金属电阻应变片：机械式形变而产生电阻值的变化

         2. 半导体电阻应变片：压阻效应，改变材料的电阻率

   4. 电容式

      1. C = εΚ/d

      2. 分类

         1. 极距变化

            1. 动态非接触式测量

            2. 灵敏度高，适用位移较小位移（0.01~几百微米）

            3. 非线性、电子线路复杂

         2. 面积变化

            1. 输入输出成线性关系

            2. 灵敏度较低

            3. 适合较大直线位移和角位移测量

         3. 介质变化

      3. 差动法：提高灵敏度、改善线性关系

      4. 初始极距d变小，则灵敏度增大、测量范围减小、稳定性下降

   5. 电桥

      1. 单臂电桥

      2. 半桥

      3. 全桥

      4. 特点

         1. 相邻两桥臂电阻同向（反相）变化，所产生的输出电压的变化相互抵消（叠加）

         2. 差动半桥具有温度补偿作用

      5. U。=（△R1-△R2+△R3-△R4）E/(4R)

      6. Topic